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S100A16蛋白是一种在人体组织中广泛表达的蛋白,其属于S100蛋白家族,具有调节细胞内外钙离子平衡的功能,在体内发挥着广泛的生物学功能。目前的研究表明S100A16除了影响多种肿瘤的发生发展外还与脂肪细胞的分化及脂质的聚集密切相关。本课题组在前期研究中发现在小鼠前脂肪细胞(3T3-L1)中干扰肥胖相关基因11β-羟基类固醇脱氢酶1(11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1,11β-HSD1)的表达后,S100A16的表达也下调约60%,而在细胞内过表达S100A16后11β-HSD1的表达也上调。因此我们推测在脂质的代谢过程中S100A16与11β-HSD1可能共同发挥了重要的生物学功能,但其具体机制目前并不清楚。因此本研究通过构建动物模型及细胞模型,探讨S100A16与11β-HSD1蛋白对糖脂代谢及脂肪细胞分化的共同影响。首先,我们利用已构建的S100A16全身高表达的转基因小鼠(S100A16Tg-/+与正常C57BL/6小鼠为实验对象。选择5周龄大小的S100A16Tg-/+与正常C57BL/6雄性小鼠各20只,将两种基因型的小鼠随机分为正常饮食组和高脂饮食组,即一共四组：C57BL/6小鼠给予正常饮食组(n=10);S100A16Tg-/+小鼠给予正常饮食组舻10);C57BL/6小鼠给予高脂饮食组(n=10);S100A16Tg-/+小鼠给予高脂饮食组(11=10)。每周称量并记录小鼠体重。在相应饮食喂养的第8和16周时进行腹腔葡萄糖耐量试验(Introperitoneal glucose tolerance test, IPGTT)及胰岛素耐量试验(Insulin tolerance test, ITT)。喂食17周后取血,检测血浆甘油三脂(Triglyceride, TG)、总胆固醇(Cholesterol, TC)、高密度脂蛋白(High density lipoprotein, HDL)及低密度脂蛋白(Low density lipoprotein, LDL)等生化指标,记录内脏脂肪重量,并采用HE染色方法(hematoxylin and eosin staining, HE)观察脂肪组织内细胞改变及肝脏组织脂肪变性的程度。同时应用Western blotting方法检测脂肪及肝脏组织中S100A16及11β-HSD1表达的改变。有研究表明,高脂饮食下S100A16及11β-HSD1的表达上调促进了机体腹部脂肪的聚集及体重的增加,并使得小鼠血清中TC、LDL急剧升高,加重了小鼠血脂代谢异常。同时加重了肥胖时糖耐量异常及降低了组织胰岛素敏感性。其次,本课题组构建了S100A16及11β-HSD1过表达质粒,以3T3-L1细胞为模型,通过细胞转染上调细胞内S100A16及11β-HSD1的表达,并进行诱导分化,观察不同处理下细胞的分化程度及脂滴的聚集情况。研究表明,S100A16及11β-HSD1均可以单独促进3T3-LI细胞向成熟脂肪细胞分化,当细胞中S100A16及11β-HSD1表达同时上调时,其促进细胞分化能力显著增强,细胞内脂质的聚集明显增加。